Die Mathematik von Kartenkacheln interaktiv erklärt

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15 / 25441 / 24415
↖ ↑ ↗
← S 65.798273°
E 99.503174°		 ← 500.81 m → S 65.798273°
E 99.514160°		 →
↑
500.76 m
↓
↑
500.76 m
↓
S 65.802776°
E 99.503174°		 ← 500.72 m →
250 765 m²		 S 65.802776°
E 99.514160°
↙ ↓ ↘

Die Berechnung

  1. Aus der URL werden die Kachel-Parameter übernommen:
    Name Parameter Wert Wertebereich Erklärung zum Wertebereich
    Vergrößerungsstufe tz 15 0… Keine obere Grenze. Es sollte aber Kacheln für die gewählte Stufe geben.
    Kachel-X tx 25441 0…2zoom-1
    Kachel-Y ty 24415 0…2zoom-1
  2. Aus der Kartenposition x=0.776412963867188 y=0.745101928710938 und der Vergrößerungsstufe zoom=15 berechnen wir die Kachelnummer:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Kachel-X (tx) floor (x × 2zoom) floor (0.776412963867188 × 215)
    floor (0.776412963867188 × 32768)
    floor (25441.5)     		tx = 25441
    Kachel-Y (ty) floor (y × 2zoom) floor (0.745101928710938 × 215)
    floor (0.745101928710938 × 32768)
    floor (24415.5)     		ty = 24415
    Kachel-Pfad (ti) "zoom/tx/tz" 15 / 25441 / 24415 ti = "15/25441/24415"
  3. Anzeige der Kachel https://a.tile.openstreetmap.org/15/25441/24415.png und Kaffeepause.
  4. Wir berechnen aus der Kachelnummer die Koordinaten der linken oberen Kachelecke.
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    X-Position (x) tx ÷ 2tz 25441 ÷ 215
    25441 ÷ 32768     		x = 0.776397705078125
    Y-Position (y) ty ÷ 2tz 24415 ÷ 215
    24415 ÷ 32768     		y = 0.745086669921875
    Länge (Λ)
    (Merkator)    		 +(x × 2 - 1) × π +(0.776397705078125 × 2 - 1) × π
    0.55279541015625 × 3.1415926535     		Λ = 1.73665800
    Breite (Φ)
    (Merkator)    		 -(y × 2 - 1) × π -(0.745086669921875 × 2 - 1) × π
    -0.49017333984375 × 3.1415926535     		Φ = -1.53992496339468
    Länge (λ) Λ (unverändert) 1.73665800} λ = 1.73665800}
    Breite (φ) 2×atan(exp(Φ))-π/2 2×atan(exp(-1.53992496339468))-π/2
    2×atan(0.214397188460624)-π/2
    2×0.211199910974998-π/2
    0.422399821949995-1.57079632675     		φ = -1.14839650
    Länge in Grad λ ÷ π × 180° 1.73665800} ÷ 3.1415926535 × 180° lon = 99.503174°
    Breite in Grad φ ÷ π × 180° -1.14839650 ÷ 3.1415926535 × 180° lat = -65.798273°
  5. Die Koordinaten der anderen Ecken werden aus den Kachelnummern der Nachbarkacheln berechnet:
    Ecke tx ty λ φ Länge in Grad Breite in Grad
    Oben links KachelX 25441 KachelY 24415 1.73665800 -1.14839650 99.503174 -65.798273
    Oben rechts KachelX + 1 25442 KachelY 24415 1.73684975 -1.14839650 99.514160 -65.798273
    Unten links KachelX 25441 KachelY + 1 24416 1.73665800 -1.14847510 99.503174 -65.802776
    Unten rechts KachelX + 1 25442 KachelY + 1 24416 1.73684975 -1.14847510 99.514160 -65.802776
  6. Die Kantenlängen werden aus den Koordinaten der Eckpunkte sowie dem Erdradius R berechnet:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Linke Seite abs(φOL-φUL) × R abs(-1.14839650--1.14847510) × R
    7.85999999999287e-05 × 6371000     		dl = 500.760599999546m
    Rechte Seite abs(φOR-φUR) × R abs(-1.14839650--1.14847510) × R
    7.85999999999287e-05 × 6371000     		dr = 500.760599999546m
    Obere Seite abs(λOL-λOR) × cos(φOL) × R abs(1.73665800-1.73684975) × cos(-1.14839650) × R
    0.000191749999999935 × 0.40995053208131 × 6371000     		do = 500.811660548743m
    Untere Seite abs(λUL-λUR) × cos(φUL) × R abs(1.73665800-1.73684975) × cos(-1.14847510) × R
    0.000191749999999935 × 0.409878839145317 × 6371000     		du = 500.724077644186m
  7. Die Fläche wird aus den Koordinaten von linker oberer und rechter unterer Ecke sowie dem Erdradius R berechnet:
    Name Formel Berechnung Ergebnis
    Fläche abs(λ1-λ2)×abs(sinφ1-sinφ2)×R² abs(λ1-λ2)×abs(sin(-1.14839650)-sin(-1.14847510))×R²
    abs(λ1-λ2)×abs(0.40995053208131-0.409878839145317)×R²
    abs(1.73684975-1.73665800)×7.16929359926843e-05×R²
    0.000191749999999935×7.16929359926843e-05×6371000²
    0.000191749999999935×7.16929359926843e-05×40589641000000     		ar = 250764.818718199m²